俄羅斯新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展

方麗

俄羅斯電子戰(zhàn)系統(tǒng)的主要生產(chǎn)商KRET集團(tuán)是一個綜合俄羅斯主要無線電科技研發(fā)單位、生產(chǎn)廠商的大集團(tuán)，現(xiàn)擁有128家相關(guān)企業(yè)，幾乎所有俄羅斯知名的無線電系統(tǒng)公司，如開發(fā)MiG-35飛機(jī)上使用的Zhuk-AE主動相位列陣?yán)走_(dá)的Phazotron-NIIR公司、研究電子戰(zhàn)系統(tǒng)的KNIRTI公司，乃至研究衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的拉緬斯基儀器設(shè)計(jì)局（RPKB）等，都在KRET旗下。

俄羅斯的電子戰(zhàn)科技可追溯至1905年，當(dāng)時其策略是追趕強(qiáng)國，每當(dāng)強(qiáng)國推出新的電子戰(zhàn)系統(tǒng)，俄羅斯就做出相應(yīng)系統(tǒng)，并取得樣本進(jìn)行逆向研究。而如今俄羅斯已擁有相當(dāng)多的研究廠家，在電子戰(zhàn)各領(lǐng)域、各維度，包括航空、陸地、海上等，都有專門的單位從事研究。除了研究單位外，KRET旗下也有系統(tǒng)研發(fā)單位、生產(chǎn)工廠等，是一個垂直與橫向都高度整合的集團(tuán)。

電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研發(fā)是持續(xù)不斷的互動過程，從理論層次到應(yīng)用端環(huán)環(huán)相扣。KRET人員指出：“我們采用超前設(shè)計(jì)概念，在研發(fā)新系統(tǒng)時，將潛在對手的技術(shù)發(fā)展也考慮進(jìn)去：如果研發(fā)2025年的計(jì)劃，就必須考慮2030年時潛在對手的能力。這有許多種預(yù)測方法，我們會模擬2030年時對手的技術(shù)能力，然后針對這個潛在能力去設(shè)計(jì)電子戰(zhàn)系統(tǒng)。當(dāng)然這當(dāng)中也有很大的不確定性，但系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時保有彈性，可以修正這些不確定性?！?/p>

一般而言，設(shè)計(jì)上的不確定性靠經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)加以修正?？蒲腥藛T在做出系統(tǒng)后對其加以測試、修改，其中實(shí)務(wù)測試相當(dāng)重要，這些測試必須在各種不同地域進(jìn)行，因?yàn)楸椴几鞯氐臐撛趯κ值牡乩項(xiàng)l件是重要的變因。

此外，與使用者（軍隊(duì)）的互動也相當(dāng)重要。研究人員向他們提供研發(fā)的科技，但系統(tǒng)畢竟是軍方在操作，所以研究人員必須知道他們使用上是否有其他問題。很多時候軍方的意見是希望系統(tǒng)只通過一個按鈕就可以打開或關(guān)閉，而研究人員接納這些意見并朝這方向發(fā)展。換言之，很多時候在系統(tǒng)發(fā)展時，使用者的經(jīng)驗(yàn)和意見促使系統(tǒng)的性能更加完善，使得其在研發(fā)方向的多樣性和演算法方面獲得很好的成果。

目前，俄羅斯電子戰(zhàn)科技與西方國家比較，可謂各有千秋。電子戰(zhàn)強(qiáng)國不只是美國，英、法、以色列、意大利等也都有特長，他們各自有專精的領(lǐng)域，例如以色列在引導(dǎo)頭干擾技術(shù)方面是佼佼者。俄羅斯的優(yōu)越性是產(chǎn)品在實(shí)戰(zhàn)中獲得驗(yàn)證，許多外國客戶在使用其電子戰(zhàn)設(shè)備后取得了良好的效果。

因2014年初俄烏沖突造成外購部件短缺，但這對俄羅斯電子戰(zhàn)系統(tǒng)領(lǐng)域造成的影響并沒有想像中那么大。電子戰(zhàn)系統(tǒng)是相對封閉、機(jī)密的領(lǐng)域，用到的科技都非常尖端，許多都無法在市面上找到，因此主要零部件當(dāng)然是俄羅斯國產(chǎn)的。至于俄羅斯是否在微電子技術(shù)方面落后，這也并不能一概而論。

在技術(shù)發(fā)展上，現(xiàn)代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的重要特征是數(shù)位化。以前主要針對每一個要干擾的頻率范圍、特定的用途（例如通信或探測）發(fā)展特定的干擾系統(tǒng)，干擾措施往往只是簡單而粗暴地在要干擾的頻率范圍內(nèi)施加高能量噪聲，或是發(fā)出特定信號來干擾。而數(shù)位化以后，可以將系統(tǒng)微型化，就可以輕易地用很小的系統(tǒng)干擾所有頻率范圍的無線電系統(tǒng)。數(shù)位化后可精準(zhǔn)測量對方信號的特征并對其加以復(fù)制，以用小功率就實(shí)現(xiàn)干擾。

具體地說，目前的數(shù)位化電子戰(zhàn)系統(tǒng)有三大主要技術(shù)方向：通用元件庫、寬頻譜主動陣列天線、數(shù)位射頻記憶體。

以往的電子戰(zhàn)系統(tǒng)因?yàn)橛猛炯把邪l(fā)者不同，各用各的硬件，因此研發(fā)周期和成本都很高。最新的方法是制造通用元件，所有研發(fā)者都根據(jù)通用元件進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣一來用一樣的量產(chǎn)元件，經(jīng)過不同的組合及軟件，就可以制出一系列不同功能的產(chǎn)品。

此外，也考慮到電子戰(zhàn)系統(tǒng)的更新周期遠(yuǎn)小于硬件的壽命，因此可將其界面標(biāo)準(zhǔn)化，只用軟件更新做小幅升級（像發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)升級一樣），也可用更換硬件模組的方式做大幅升級。

目前，俄羅斯KRET已經(jīng)基本完成了電子戰(zhàn)系統(tǒng)基本元件庫的建設(shè)，由旗下的電子公司統(tǒng)一對相關(guān)企業(yè)供應(yīng)量測器、轉(zhuǎn)接頭、纜線等基本元件。在使用通用元件與模組的情況下，電子戰(zhàn)系統(tǒng)的質(zhì)量尺寸指標(biāo)提升30～40%，可靠性提升2～3倍，耗能降至1/4，工作成本降至1/5～1/4，研發(fā)周期降至1/3。

以前沒有通用元件的年代，俄羅斯國防部對電子戰(zhàn)系統(tǒng)的使用年限要求為15～20年，然而電子戰(zhàn)系統(tǒng)汰換周期太短，數(shù)年后其實(shí)就過時了。而使用通用元件及模組化后，基本硬件架構(gòu)可以用20年，期間再通過軟件或個別模組的更新就可以擁有新功能。

事實(shí)上，除了電子戰(zhàn)系統(tǒng)外，第五代戰(zhàn)機(jī)的航電系統(tǒng)也朝通用元件庫方向發(fā)展。例如俄新一代T-50戰(zhàn)機(jī)的多用途整合式無線電系統(tǒng)（MIRES）也是在一開始就先規(guī)劃通用元件，要求次系統(tǒng)承包商依據(jù)通用元件進(jìn)行開發(fā)。航空電腦也一樣。例如2009年RPKB展出的BVS-1機(jī)載電腦，該電腦由通用處理模組、信號處理模組、影像模組、資料交換模組、永久記憶模組等組成，可以自行進(jìn)行數(shù)位-類比互換、資料處理、信號處理、影像處理等，僅資料處理能力就高達(dá)每秒120億次。而Su-35戰(zhàn)機(jī)的導(dǎo)航電腦Baget-53-31M，其原型Baget-53早在1990年代末期就問世，但Baget-53-31M的硬件大幅更新，例如GMK-8影像模組就是取自前述的BVS-1。除此之外，在RPKB的諸多改良型電腦中，也都可以看到BVS-1的模組。

基于主動相位陣列天線超寬頻天線系統(tǒng)的工作范圍能涵蓋1～18GHz，目前這些天線使用GaAs或GaN，質(zhì)量可以減輕1.5～2倍，可靠性及效率可以提升2～3倍。

目前，KRET也準(zhǔn)備生產(chǎn)基于數(shù)位射頻記憶體的信號處理模組。這種模組可以在幾納秒的時間內(nèi)記錄并復(fù)制對方的信號，甚至在其中加上幾乎任意波形的干擾信號，然后送還對方。有別于以前的噪聲干擾以及事先設(shè)計(jì)好的干擾信號與被干擾信號不同，因此很容易被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在用數(shù)位射頻記憶體復(fù)制或制作出來的干擾信號是量身定做，因此對方相當(dāng)難區(qū)別。

美軍對通信的依賴程度似乎也是俄羅斯研發(fā)人員的關(guān)注點(diǎn)。在癱瘓先進(jìn)國家數(shù)位化作戰(zhàn)管制系統(tǒng)的可能性方面，KRET認(rèn)為所謂的管制系統(tǒng)不外乎是一系列通信措施的結(jié)合。所以電子戰(zhàn)系統(tǒng)要做的就是找到這些通信信號，有些不管它，有些就施加干擾信號進(jìn)去，迷惑對方。

當(dāng)然，電子戰(zhàn)系統(tǒng)也要避免資源浪費(fèi)在不必要的地方，因此要從不同來源取得信號，不管是探測信號、通信信號還是其他用途，必須能從中找出需要干擾的信號并加以干擾。

KRET集團(tuán)認(rèn)為現(xiàn)代電子系統(tǒng)的弱點(diǎn)在于越來越復(fù)雜，那么，外界就越容易透過干擾讓其局部功能出現(xiàn)問題，然后系統(tǒng)會覺察問題。接著用大量的資源去除錯，有時候絕大多數(shù)資源就因此用在除錯上。KRET也十分注重這樣的干擾與反干擾。

Su-34戰(zhàn)機(jī)所用的希比內(nèi)山電子戰(zhàn)系統(tǒng)是早先問世的L-175系統(tǒng)的改型，這套系統(tǒng)近期名聲大噪的原因是傳聞其癱瘓了美軍神盾艦的系統(tǒng)。2014年4月12日，Su-24戰(zhàn)機(jī)在黑海飛過美軍神盾艦附近12次，有報(bào)道指出當(dāng)時Su-24戰(zhàn)機(jī)與神盾艦發(fā)生一段暗斗，期間，Su-24上的希比內(nèi)山電子戰(zhàn)系統(tǒng)干擾了神盾的系統(tǒng)。對此俄羅斯獨(dú)立軍事觀察節(jié)目親自造訪電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研制單位一探究竟。記者被帶去參觀量測電磁兼容的無回聲室，這種腔室本來就要隔絕外來的電磁波，記者打開手機(jī)沒有任何信號，工廠的人員意有所指地說：“這就是美國軍艦上的雷達(dá)所看到的樣子?！眻?bào)道也提到，希比內(nèi)山電子戰(zhàn)系統(tǒng)是Su-34戰(zhàn)機(jī)專用的，應(yīng)該不可能用在Su-24戰(zhàn)機(jī)上。該電子戰(zhàn)系統(tǒng)的前期型L-175V系統(tǒng)早在1995年1月就在Su-24戰(zhàn)機(jī)上試驗(yàn)，所以如果Su-24戰(zhàn)機(jī)上有電子戰(zhàn)系統(tǒng)，也是早期款L-175V系統(tǒng)。

KRET方面也提到，希比內(nèi)山電子戰(zhàn)系統(tǒng)仍持續(xù)進(jìn)行模組更新，借由模組的微型化技術(shù)，使其在尺寸、質(zhì)量、耗能不變的情況下能擁有更多功能。

2012年的國際安全展覽期間，為MiG-29及Su-35戰(zhàn)機(jī)研制新一代電子戰(zhàn)夾倉的CNIRTI（俄羅斯航空電子戰(zhàn)系統(tǒng)研發(fā)單位）發(fā)言人表示：“CNIRTI新研制的產(chǎn)品已經(jīng)準(zhǔn)備好讓MiG及Su系列戰(zhàn)機(jī)變成隱形?！彼麄冄兄频氖切滦碗娮討?zhàn)系統(tǒng)以及納米吸波涂料，電子戰(zhàn)系統(tǒng)有供MiG-29戰(zhàn)機(jī)所用的MSP-418K小型尺寸電子戰(zhàn)夾倉以及供Su-35戰(zhàn)機(jī)所用的Omul夾倉。

這些電子戰(zhàn)系統(tǒng)都采用數(shù)位射頻記憶體，除了保護(hù)自己外，也可將戰(zhàn)場環(huán)境中所有海上、陸地、空中、太空電子戰(zhàn)系統(tǒng)整合在一個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作，當(dāng)任一個目標(biāo)遭受攻擊時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有電子戰(zhàn)系統(tǒng)會協(xié)同生產(chǎn)假信號以干擾敵方。

2013年CNIRTI進(jìn)一步公開這些新型電子戰(zhàn)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。據(jù)相關(guān)信息，這些系統(tǒng)使用基于數(shù)位射頻記憶體的同調(diào)數(shù)位接收及發(fā)射器，能指向輻射源并發(fā)出干擾信號。以此接收及發(fā)射器為核心，可以同時具備電子偵察、電子戰(zhàn)、探測、威脅分析、同時多目標(biāo)干擾等功能。這些數(shù)位射頻記憶體與同調(diào)數(shù)位接收及發(fā)射器都是通用性的，可以視需要用在其他用途的系統(tǒng)。MiG-29戰(zhàn)機(jī)所用的MSP-418K夾倉是采用這種最新通用技術(shù)的原型，其技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到敵我識別、探測雷達(dá)、訓(xùn)練器與模擬器、量測儀器、無線電通信等領(lǐng)域。MSP-418K夾倉可靠性很高，不需要特殊的校準(zhǔn)儀器加以輔助。

CNIRTI也在研制基于不同長度的納米碳管的吸波涂料，能大幅吸收雷達(dá)波，不止能對雷達(dá)波隱形，對光電系統(tǒng)也有效果。這種吸波涂料具有絲狀構(gòu)造，尺寸在微米級與納米級之間（視用途而定），能以噴霧方式作為吸波涂料，或是在受防護(hù)物體周圍形成吸波云，用于降低雷達(dá)探測特征。

T-50喜馬拉雅山電子戰(zhàn)系統(tǒng)由卡魯加無線電科技公司研發(fā)，Signal無線電工廠生產(chǎn)，將來也會用于研發(fā)中的第六代無人戰(zhàn)機(jī)。KRET稱，喜馬拉雅山與希比內(nèi)山系統(tǒng)在架構(gòu)上的重大差異在于，喜馬拉雅山用于匿蹤戰(zhàn)機(jī)，所以功率可以不用太大，可以更進(jìn)一步微型化。

2014年4月24日，Signal無線電工廠表示，工廠正在制造第一批喜馬拉雅山電子戰(zhàn)系統(tǒng)，并將在短期內(nèi)交貨。比起上一代系統(tǒng)，喜馬拉雅山采用若干新的設(shè)計(jì)思想，尺寸顯著減小。

2014年10月20日，無線電科技集團(tuán)宣布，已經(jīng)交付第一批喜馬拉雅山電子戰(zhàn)系統(tǒng)供T-50戰(zhàn)機(jī)使用，且T-50原型機(jī)已載著該系統(tǒng)試飛。這是一種高度整合的系統(tǒng)，有別于上一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)是安裝在飛機(jī)上的個別系統(tǒng)，喜馬拉雅山的天線與其他航電系統(tǒng)一起整合在機(jī)身及機(jī)翼各處，實(shí)現(xiàn)所謂的智慧蒙皮功能，能增強(qiáng)飛機(jī)的抗干擾能力和戰(zhàn)場生存性，并顯著抵消潛在對手的匿蹤優(yōu)勢。

由此可見，在T-50戰(zhàn)機(jī)上所謂的指揮蒙皮不只是像Su-35戰(zhàn)機(jī)那樣，蒙皮上散布各種感測器，而是在制造時就將感測器與機(jī)身部件整合在一起出廠。比較直接的例子是分布式光電感測器，裝在機(jī)身后還要包覆整流罩以與機(jī)身融合。其在設(shè)計(jì)時本身已考慮飛機(jī)的外型及安裝點(diǎn)，因此直接裝上飛機(jī)就可以跟機(jī)身表面融合，仿佛就是飛機(jī)上的零部件之一。

類似地，在不久前公開的一份T-50戰(zhàn)機(jī)匿蹤設(shè)計(jì)專利說明書上提到一項(xiàng)匿蹤設(shè)計(jì)：“盡可能減少個別天線的數(shù)量，其措施之一是使用機(jī)體結(jié)構(gòu)或部件充當(dāng)天線，例如以垂尾充當(dāng)通信天線?！边@與上述設(shè)計(jì)有異曲同工之妙。